Лекция по "Геодезии"

Лекция № 1

 

Теодолитная съемка

 

1. Сущность теодолитной съемки
2. Теодолитные ходы
3. Подготовительные работы

 

1. Теодолитной называется горизонтальная (контурная) съемка местности, в результате которой может быть получен план с изображением ситуации местности (контуров и местных предметов) без рельефа. Теодолитная съемка относится к числу крупномасштабных (масштаба 1:5000 и крупнее) и применяется в равнинной местности в условиях сложной ситуации и на застроенных территориях: в населенных пунктах, на строительных площадках, промплощадках предприятий, на территориях железнодорожных узлов, аэропортов и т. п. В качестве планового съемочного обоснования при теодолитной съемке обычно используются точки теодолитных ходов.

 

2. Теодолитные ходы представляют собой системы ломаных линий, в которых горизонтальные углы измеряются техническими теодолитами, а длины сторон — стальными мерными лентами и рулетками либо оптическими дальномерами. По точности теодолитные ходы подразделяются на ходы точности 1:3000, 1:2000 и 1:1000. Обычно теодолитные ходы не только нужны для выполнения съемки ситуации местности, но и служат геодезической основой для других видов инженерно-геодезических работ. Теодолитные ходы развиваются от пунктов плановых государственных геодезических сетей и сетей сгущения.

По форме различают  следующие виды теодолитных ходов:

1) разомкнутый ход, начало и конец которого опираются на пункты геодезического обоснования (рис. 75, а);

2)  замкнутый ход (полигон) — сомкнутый многоугольник, обычно примыкающий к пункту геодезического обоснования (рис. 75, б);

3)  висячий ход, один из концов которого примыкает к пункту геодезического обоснования, а второй конец остается свободным (рис. 75, в).

Форма теодолитных ходов  зависит от характера снимаемой  территории. Так, для съемки полосы местности при трассировании осей линейных объектов (дорог, трубопроводов, ЛЭП и т. п.) прокладывают разомкнутые ходы. При съемках населенных пунктов, строительных площадок обычно по границе участка прокладывают замкнутый ход (полигон). При необходимости внутри полигона прокладывают диагональные ходы, которые могут образовывать узловые точки

 

(см. рис. 75, б). Проложение висячих теодолитных ходов допускается лишь в отдельных случаях при съемке неответственных объектов; при этом длина висячего хода не должна превышать 300 м при съемках масштаба 1:2000 и 200 м — масштаба 1:1000.

Теодолитная съемка слагается  из подготовительных, полевых и камеральных работ. Наибольший объем приходится на полевые работы, которые включают в себя рекогносцировку снимаемого участка, прокладку теодолитных ходов и полигонов, их привязку к пунктам геодезической опорной сети и съемку ситуации.

3. В период камеральной подготовки выясняют необходимость съемки и выбирают ее масштаб, исходя из требуемой точности изображения ситуации местности. Затем подбирают и изучают имеющиеся в наличии картографические материалы (планы, карты и профили), а также географическое описание района будущей съемки. Если в районе съемки имеются пункты геодезической опорной сети, то составляют схему их расположения, а из каталогов выписывают координаты. На основе имеющихся планов и карт наиболее крупных масштабов намечают теодолитные ходы. Длины теодолитных ходов, прокладываемых между опорными геодезическими пунктами, выбираются исходя из масштаба съемки, принятой точности ходов и топографических условий местности и не должны превышать установленных величин (табл. 4).

Согласно намеченной схеме теодолитных ходов составляется предварительный проект полевых работ. Проект должен содержать календарный план и смету на работы, расчет необходимого количества исполнителей и транспорта, перечень необходимых приборов, оборудования и материа-

 

лов. Для выполнения теодолитной  съемки необходимо иметь теодолит, стальную ленту с комплектом шпилек либо оптический дальномер, рулетку, эклиметр и экер.

 

 

 

 

 

Лекция № 2

Теодолитная съемка

 

1. Рекогносцировка местности и закрепление точек теодолитных ходов

2. Прокладка теодолитных ходов на местности

2.1 Угловые  измерения

2.2 Линейные  измерения

2.3 Принцип измерения горизонтальных и вертикальных углов

 

1. Рекогносцировка представляет собой обход и осмотр местности с целью знакомства с объектами съемки, отыскания пунктов опорной геодезической сети, окончательного выбора местоположения точек теодолитных ходов на местности и уточнения составленного проекта. Точки теодолитных ходов должны располагаться в местах с хорошим обзором местности; между смежными вершинами теодолитного хода должна обеспечиваться хорошая взаимная видимость. При использовании мерных лент стороны следует располагать по ровным, с твердым грунтом и удобным для измерений линиям местности. Длины сторон теодолитных ходов не должны быть более 350 м и менее 20 м, а углы наклона линий не должны в среднем превышать 5°.

Вершины теодолитных  ходов закрепляются на местности в основном временными знаками — деревянными кольями, забиваемыми вровень с поверхностью земли; центр обозначается крестообразной насечкой в торце кола либо гвоздем. В качестве временных знаков могут использоваться также металлические штыри, костыли и трубки либо гвозди, вбитые в пни деревьев, а также валуны, на которых масляной краской наносятся кресты. Для облегчения отыскания точек рядом с ними забивают сторожки — деревянные колья, выступающие над поверхностью земли на 30 — 35 см; на сторожках подписывают номера точек и дату их I             закладки. Закрепленные точки окапывают канавками либо обкладывают камнями по    кругу диаметром 0,8 м. Примерно через 1 км вершины теодолитных ходов закрепляют надежными долговременными знаками, называемыми закладным.. В процессе закрепления точек теодолитного хода составляют схематический чертеж, на котором показывают расположение вершин и сторон хода относительно ситуации местности.

 

2. Прокладка теодолитных ходов и полигонов включает в себя производство угловых и линейных измерений. Перед началом измерений следует выполнить поверки и юстировки применяемых приборов.

Угловые измерения. Горизонтальные углы в теодолитных ходах измеряются техническими теодолитами (Т15, ТЗО, 2Т30 и др.) одним полным приемом с точностью не ниже 30". Каждый горизонтальный угол измеряется при двух положениях вертикального круга (КЛ и КП).

Расхождение значений угла в двух полуприемах не должно превышать ±45". При измерении углов на узловых точках, имеющих три направления и более, разрешается применять способ круговых приемов.

Центрирование теодолита  над точками осуществляется с  помощью нитяного отвеса или оптического  центрира с погрешностью не более 5 мм при длинах линий более 100 м; чем  короче стороны и чем ближе  угол к 180°, тем тщательнее следует выполнять центрирование теодолита и вех. Визирование следует производить на нижнюю видимую часть вехи. Значения измеренных углов в каждом полуприеме и среднее значение угла вычисляют на станции, не снимая прибора. При получении неудовлетворительных результатов измерения угла выполняются заново. Измерения горизонтальных углов следует выполнять в периоды спокойных изображений.

Линейные измерения. Длины сторон в теодолитных ходах измеряют компарированными стальными мерными лентами или оптическими дальномерами, обеспечивающими установленную точность. Для контроля каждая сторона измеряется дважды одним из способов:

—  при использовании 20-метровой мерной ленты либо оптического дальномера — в прямом и обратном направлениях;

—  20- и 24-метровой лентами — в одном направлении;

—  20-метровой лентой и оптическим дальномером — в одном направлении.

Расхождения между результатами двойных  измерений длины каждой стороны не должны превышать установленных величин с учетом точности хода (1:3000 — 1:1000 длины стороны).

Одновременно с линейными измерениями  определяют углы наклона линий (либо их отдельных участков): при v < 5° — с помощью эклиметра, при v > 5° — с помощью вертикального круга теодолита. Неприступные расстояния между смежными вершинами теодолитных ходов определяются косвенным методом с использованием базисов.

В измеренные длины вводят поправки за компарирование мерной ленты, ее температуру при измерении  и за наклон линии к горизонту. Введение поправки за компарирование обязательно, если ее влияние на длину измеряемой линии превышает 1:10 000. Поправку за температуру вводят в случаях, если разность температур измерения и компарирования превышает ±8°. Поправку за наклон линий к горизонту учитывают, когда углы наклона линий превышают 1°.

Данные угловых и  линейных измерений заносятся в  полевые журналы установленной формы.

 

2.3. При геодезических работах широко применяются приборы для измерения горизонтальных и вертикальных углов любой величины.

Если на местности  требуется измерить угол между двумя направлениями, то обычно два пункта визирования не находятся в горизонтальной плоскости, проходящей через точку стояния прибора. В геодезии же используются горизонтальные углы, представляющие собой проекции углов на горизонтальную плоскость.

для измерения горизонтальных углов на местности угломерный прибор должен иметь следующие принципиальные элементы:

1)  лимб— градуированный горизонтальный круг, ось которого совпадает с отвесной линией ZZ, служащей осью прибора;

2)  коллимационную плоскость — подвижную вертикальную плоскость, проходящую через отвесную линию ZZ (ось прибора) и вращающуюся вокруг нее.

Изложенный геометрический принцип измерения горизонтального  утла осуществляется в угломерном приборе — теодолите.

Вертикальные углы направлений на точку визирования лежат в вертикальной плоскости.

Вертикальные  углы, отсчитываемые от отвесной линии ZZ go направлений на точки А и С, называются зенитными расстояниями z, u z₂.                         

При отсчете вертикальных углов от горизонтальных проекций линий до их направлений на местности получают углы наклона v₁ и v₂

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекция № 3

Привязка теодолитных  ходов к пунктам геодезической  опорной сети

1. Теодолитный ход непосредственно примыкает к пункту опорной сети
2. Теодолитный ход проложен между двумя пунктами опорной сети
3. Теодолитный ход не примыкает к пунктам опорной сети
4. В районе прокладки теодолитного хода отсутствуют пункты опорной сети

 

1. Для получения координат точек теодолитных ходов в общегосударственной системе координат и для осуществления контроля измерений теодолитные ходы следует привязывать к пунктам геодезической опорной сети.

Сущность привязки теодолитных ходов состоит в передаче с опорных пунктов плановых координат как минимум на одну из точек теодолитного хода и дирекционного угла на одну или несколько его сторон. Координаты опорных пунктов и дирекционные утлы исходных направлений выбираются из каталогов пунктов геодезической сети.

Рассмотрим наиболее характерные  случаи привязки теодолитных

ходов и полигонов.

 Теодолитный ход непосредственно примыкает к пункту опорной сети (см. рис. 75, б). В данном случае пункт А геодезической опорной сети с известными координатами Х_А, У_А является одновременно вершиной теодолитного полигона. С пункта А имеется видимость на другой пункт В геодезической сети; дирекционный угол направления а_ав   известен.

Для передачи дирекционного угла на одну из сторон теодолитного хода (например, на сторону А-1) следует измерить примычный угол γ_А между исходной и определяемой сторонами. Для контроля обычно измеряют правый и

 

 

 

левый по ходу примычные углы γ_А и γ'_А; их сумма не должна отличаться от 360° более чем на полуторную точность теодолита, т. е.

(γ_А+ γ'_А) -360°≤±1,5t.

Вычисление дирекционного  угла определяемой стороны теодолитного хода производится по известным формулам.

 

2. Теодолитный ход проложен между двумя пунктами опорной сети

(см. рис. 75, а). Начальная  и конечная точки А и С  разомкнутого теодолитного хода являются пунктами опорной сети, координаты которых известны. С каждого из конечных пунктов должно быть видно хотя бы по одному пункту опорной сети, например В и D. Дирекционные углы исходных сторон &_ВА и &_CD известны. Непосредственная привязка хода заключается в измерении на конечных пунктах А и С примычных углов _А , '_А и _с, '_с между исходными направлениями АВ и CD и, соответственно, первой и последней сторонами хода.

 

3. Теодолитный ход не примыкает к пунктам опорной сети. В этом случае от ближайшего пункта опорной сети прокладывают специальный теодолитный ход до одной из сторон теодолитного хода (рис. 77, а); с целью контроля измерений и повышения надежности привязки привязочный ход А-К-2-1-N-M-A должен быть замкнутым. На исходном пункте А и точке 1 теодолитного хода измеряют примычные углы _А и  '_А, ₁ и ^,₁

Если вблизи теодолитного хода расположены как минимум  два пункта геодезической опорной сети, например А и В (рис. 77, б], с которых имеется видимость на одну из точек хода, то его привязка может быть выполнена прямой геодезической засечкой. Для этого на исходных пунк-

 

тах А и В измеряют горизонтальные утлы ß_А и ß_в между исходной стороной и направлениями на определяемую точку. В точке / измеряют примычные углы ₁ и ₂.